WLAN信道模型
这个示例演示了通过适当的衰落信道模型传递WLAN S1G、VHT、HT和非HT格式波形。在模拟WLAN通信链路时,信道建模的可行选项包括WLAN Toolbox™中的TGah、TGn和TGac模型以及communications Toolbox™中的加性高斯白噪声(AWGN)和802.11g模型。在本例中,将信道模型采样频率设置为与信道带宽匹配就足够了,因为信号未进行前端滤波,且过采样率为1。
在这个例子的每一部分,你:
创建一个波形。
通过添加噪声的衰落信道传输。
使用频谱分析仪显示通过噪声衰落信道前后的波形。
通过TGah SISO通道传递S1G波形
创建用于生成WLAN S1G格式波形的位流。
比特= randi([0 1],1000,1);
创建一个S1G配置对象,然后生成一个2 MHz S1G波形。计算信号功率。
s1g = wlanS1GConfig(APEPLength=1000);preChS1G = wlanWaveformGenerator(bits,s1g);
将信号通过带有AWGN噪声(信噪比=10 dB)的TGah单isochannel和带有9 dB噪声系数的接收机。回想一下,在本例中,信道模型采样频率等于带宽。使用名称-值对设置属性值。
创建TGah通道对象。设置信道模型采样频率和信道带宽,启用路径丢失和阴影,并使用model - d延迟配置文件。
cbw = s1g.ChannelBandwidth;Fs = 2e6;信道模型采样频率等于信道带宽tgahChan = wlanTGahChannel(“SampleRate”fs,“ChannelBandwidth”生化武器,...“LargeScaleFadingEffect”,“路径丢失和阴影”,...“DelayProfile”,“模型”);
创建一个AWGN信道
信噪比为10 dB的对象。考虑TGah大尺度衰落路径损耗,确定以瓦为单位的信号功率。
preChSigPwr_dB = 20*log10(mean(abs(preChS1G)));sigPwr = 10^((preChSigPwr_dB-tgahChan.info.Pathloss)/10);chNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”,信噪比(SNR),...“信噪比”10“SignalPower”, sigPwr);
将S1G波形通过SISO TGah信道传递,并添加AWGN信道噪声。
postChS1G = chNoise(tgahChan(preChS1G));
创建另一个AWGN信道
对象添加接收器噪声。
rxNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”,“方差”,...“VarianceSource”,输入端口的);
将S1G波形通过接收器。选择一个合适的噪声方差nVar来设置接收机的噪声电平。在这里,接收机的噪声电平是基于具有9 dB噪声数字的接收机的噪声方差。据nVar
=kTBF,在那里k为玻尔兹曼常数,T为环境温度290k,B是带宽,和F是接收机噪声数字。
据nVar = 10 ^ ((-228.6 + 10 * log10 (290) + 10 * log10 (fs) + 9) / 10);rxS1G = rxNoise(postChS1G,nVar);
显示频谱分析仪的前通道和后通道波形。
title =TGah通道前后2 MHz S1G波形;saScope =光谱分析仪(SampleRate=fs,ShowLegend=true,...AveragingMethod =“指数”,标题=标题ForgettingFactor = 0.99...ChannelNames = {“之前”,“后”});saScope ([preChS1G rxS1G])
在波形通过TGah通道之前和之后,路径损耗造成了大约50 dB的分离。路径损耗是由默认的发射器到接收器3米的距离和阴影效应造成的。信号电平的变化显示了延迟剖面在频谱上的频率选择性。
通过TGac SISO通道传递VHT波形
创建一个位流,用于生成WLAN VHT格式波形。
比特= randi([0 1],1000,1);
创建一个VHT配置对象,并生成一个80 MHz VHT波形。计算信号功率。
vht = wlanVHTConfig;preChVHT = wlanWaveformGenerator(bits,vht);
将信号通过带AWGN噪声(信噪比=10 dB)的TGac单isochannel和带9 dB噪声的接收机。回想一下,在本例中,信道模型采样频率等于带宽。使用名称,值
对。
创建一个TGac通道对象。设置信道模型采样频率和信道带宽,启用路径丢失和阴影,并使用model - d延迟配置文件。
cbw = vht.ChannelBandwidth;Fs = 80e6;信道模型采样频率等于信道带宽tgacChan = wlanTGacChannel(“SampleRate”fs,“ChannelBandwidth”生化武器,...“LargeScaleFadingEffect”,“路径丢失和阴影”,...“DelayProfile”,“模型”);
创建一个AWGN信道
信噪比为10 dB的对象。计算考虑TGac大范围衰落路径损耗的信号功率,单位为瓦。
preChSigPwr_dB = 20*log10(mean(abs(preChVHT)));sigPwr = 10^((preChSigPwr_dB-tgacChan.info.Pathloss)/10);chNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”,信噪比(SNR),...“信噪比”10“SignalPower”, sigPwr);
将VHT波形通过SISO TGac信道传递,并添加AWGN信道噪声。
postChVHT = chNoise(tgacChan(preChVHT));
创建另一个AWGN信道
对象添加接收器噪声。
rxNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”,“方差”,...“VarianceSource”,输入端口的);
把VHT波形通过接收器。选择一个合适的噪声方差nVar来设置接收机的噪声电平。在这里,接收机的噪声电平是基于具有9 dB噪声数字的接收机的噪声方差。据nVar
=kTBF,在那里k为玻尔兹曼常数,T为环境温度290k,B是带宽,和F是接收机噪声数字。
据nVar = 10 ^ ((-228.6 + 10 * log10 (290) + 10 * log10 (fs) + 9) / 10);rxVHT = rxNoise(postChVHT,nVar);
显示频谱分析仪的前通道和后通道波形。
title =TGac信道前后80mhz VHT波形;saScope =光谱分析仪(SampleRate=fs,ShowLegend=true,...AveragingMethod =“指数”,标题=标题ForgettingFactor = 0.99...ChannelNames = {“之前”,“后”});saScope ([preChVHT rxVHT])
在波形通过TGac通道之前和之后,路径损耗造成大约50到60 dB的分离。路径损耗是由默认的发射器到接收器3米的距离和阴影效应造成的。信号电平的变化显示了延迟剖面在频谱上的频率选择性。
通过TGn SISO通道传递HT波形
创建一个位流,用于生成WLAN HT格式波形。
比特= randi([0 1],1000,1);
创建HT配置对象,并生成HT波形。
ht = wlanHTConfig;preChHT = wlanWaveformGenerator(bits,ht);
将信号通过带有AWGN噪声(信噪比=10 dB)的TGn单iso信道和带有9 dB噪声系数的接收机。回想一下,在本例中,信道模型采样频率等于带宽。使用名称,值
对。
创建TGn通道对象。设置信道模型采样频率和信道带宽,启用路径丢失和阴影,并使用model - f延迟配置文件。
Fs = 20e6;信道模型采样频率等于信道带宽tgnChan = wlanTGnChannel(“SampleRate”fs,“LargeScaleFadingEffect”,...“路径丢失和阴影”,“DelayProfile”,“f型”);
通过TGn通道传递HT波形。使用
函数添加信噪比为10 dB的信道噪声。情况下
postChHT = awgn(tgnChan(preChHT),10,“测量”);
创建一个AWGN信道
对象添加接收器噪声。
rxNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”,“方差”,...“VarianceSource”,输入端口的);
将HT波形通过接收器。选择一个合适的噪声方差nVar,用于设置接收机的噪声电平。这里,接收机噪声是基于一个9 dB噪声数字的接收机的噪声方差。据nVar
=kTBF,在那里k为玻尔兹曼常数,T为环境温度290k,B是带宽,和F是接收机噪声数字。
据nVar = 10 ^ ((-228.6 + 10 * log10 (290) + 10 * log10 (fs) + 9) / 10);rxHT = rxNoise(postChHT, nVar);
显示频谱分析仪的前通道和后通道波形。
title =TGn通道前后的20 MHz HT波形;saScope =光谱分析仪(SampleRate=fs,ShowLegend=true,...AveragingMethod =“指数”,标题=标题ForgettingFactor = 0.99...ChannelNames = {“之前”,“后”});saScope ([preChHT postChHT])
在波形通过TGn通道之前和之后,路径损耗造成大约50到60 dB的分离。路径损耗是由默认的发射器到接收器3米的距离和阴影效应造成的。信号电平的变化显示了延迟剖面在频谱上的频率选择性。
通过802.11g通道传递非ht波形
创建一个位流,用于生成WLAN Non-HT格式波形。
比特= randi([0 1],1000,1);
创建一个非高温配置对象,并生成一个非高温波形。
nht = wlanNonHTConfig;preChNonHT = wlanWaveformGenerator(bits,nht);
计算发射机到接收机距离为3米时的自由空间路径损耗。创建一个802.11g信道对象,其最大多普勒频移为3hz, RMS路径延迟等于采样时间的两倍。回想一下,在本例中,信道模型采样频率等于带宽。创建一个AWGN通道对象。
Dist = 3;Fc = 2.4e9;pathLoss = 10^(-log10(4*pi*dist*(fc/3e8)));Fs = 20e6;信道模型采样频率等于信道带宽maxDoppShift = 3;TRMS = 2/fs;ch802 = com . rayleighchannel (“SampleRate”fs,“MaximumDopplerShift”maxDoppShift,“PathDelays”trm);
通过802.11g通道传递非ht波形。使用
函数添加信噪比为10 dB的信道噪声。情况下
postChNonHT = awgn(ch802(preChNonHT),10,“测量”);
创建一个AWGN信道
对象添加接收器噪声。
rxNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”,“方差”,...“VarianceSource”,输入端口的);
将非ht波形通过接收器。选择合适的噪声方差,据nVar
,用于设置接收机的噪声电平。这里,接收机噪声是基于一个9 dB噪声数字的接收机的噪声方差。据nVar
=kTBF,在那里k为玻尔兹曼常数,T为环境温度290k,B是带宽,和F是接收机噪声数字。
据nVar = 10 ^ ((-228.6 + 10 * log10 (290) + 10 * log10 (fs) + 9) / 10);rxNonHT = rxNoise(postChNonHT, nVar)* pathLoss;
显示频谱分析仪的前通道和后通道波形。
title =802.11g信道前后的20 MHz非ht波形;saScope =光谱分析仪(SampleRate=fs,ShowLegend=true,...AveragingMethod =“指数”,标题=标题ForgettingFactor = 0.99...ChannelNames = {“之前”,“后”});saScope ([preChNonHT rxNonHT])
在通过802.11g信道之前和之后,自由空间路径损耗造成波形之间大约50到60 dB的分离。路径损耗是由指定的发射器到接收器3米的距离和阴影效应造成的。信号电平的变化显示了延迟剖面在频谱上的频率选择性。
通过TGac MIMO通道传递VHT波形
创建一个位流,用于生成WLAN VHT格式波形。
比特= randi([0 1],1000,1);
创建多用户VHT配置对象,并生成VHT波形。发送天线个数设置为4个。设置时空流个数和接收天线个数为3。由于发射天线数不等于时空流数,空间映射不直接。将空间映射设置为Hadamard。
NTX = 4;NSTS = 3;NRX = 3;vht = wlanVHTConfig(“NumTransmitAntennas”ntx,...“NumSpaceTimeStreams”望远镜,“SpatialMapping”,“阿达玛”);preChVHT = wlanWaveformGenerator(bits,vht);
创建TGac MIMO信道和AWGN信道对象。回想一下,在本例中,信道模型采样频率等于带宽。禁用大规模褪色效果。
cbw = vht.ChannelBandwidth;Fs = 80e6;信道模型采样频率等于信道带宽tgacChan = wlanTGacChannel(“SampleRate”fs,“ChannelBandwidth”生化武器,...“NumTransmitAntennas”ntx,“NumReceiveAntennas”, nrx);tgacChan。LargeScaleFadingEffect =“没有”;
通过TGac通道传递VHT波形。使用
函数添加信噪比为10 dB的信道噪声。情况下
postChVHT = awgn(tgacChan(preChVHT),10,“测量”);
创建一个AWGN信道
对象添加接收器噪声。
rxNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”,“方差”,...“VarianceSource”,输入端口的);
通过有噪声的TGac通道传递多用户VHT波形。选择一个合适的噪声方差nVar,用于设置AWGN级别。在这里,AWGN电平是基于9 dB噪声数据的接收机的噪声方差。据nVar
=kTBF,在那里k为玻尔兹曼常数,T为环境温度290k,B是带宽,和F是接收机噪声数字。
据nVar = 10 ^ ((-228.6 + 10 * log10 (290) + 10 * log10 (fs) + 9) / 10);rxVHT = rxNoise(postChVHT,nVar);
显示一个频谱分析仪显示多个流后,通道效果已添加。
title =TGac通道后80mhz VHT 4x3 MIMO波形;saScope =光谱分析仪(SampleRate=fs,ShowLegend=true,...AveragingMethod =“指数”,标题=标题ForgettingFactor = 0.99...ChannelNames = {“RX1”,“RX2”,“RX3”});saScope (rxVHT)
叠加信号显示了接收流之间的TGac信道变化。
参考文献
[1] Erceg, V., L. Schumacher, P. Kyritsi等。TGn通道模型.版本4。IEEE 802.11-03/940r4, 2004年5月。
[2]布雷特,G., H.萨姆帕斯,S.维尔马尼等。TGac通道模型附录.12版本。IEEE 802.11-09/0308r12, 2010年3月。
另请参阅
wlanHTConfig
|wlanNonHTConfig
|wlanTGacChannel
|wlanTGnChannel
|wlanVHTConfig